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Maschine zum Bohren von Ziehsteinen, insbesondere Diamantziehsteinen.
Bei Maschinen zum Bohren von Ziehsteinen, insbesondere Diamantziehsteinen, wird
der Stein meist an einem auf Rollen laufenden zylindrischen Halter befestigt und
in gleichen Zeitabständen mittels Federwirkung gegen die umlaufende Bohrnadel bewegt
und durch Wirkung eines Exzenters wieder von dieser abgezogen. Die Bohrnadel ist
hierbei in einer durch mechanische Antriebsmittel (Schnurscheibe e. dgl.) in Umdrehung
versetzten Bohrspindel eingekittet, die bei allen bisher bekannten derartigen Steinbohrmaschinen
stets ortsfest eingebaut wurde, weil man es mit Rücksicht auf den sich meist über
30 und mehr Stunden erstreckenden, außerordentlich langwierigen Bohrvorgang
für uner:ä.ßlich hielt, daß die Spindel in ihrer bestimmten Stellung zum Stein verbleiben
muß. Da sich die Nadel jedoch beim Bohrvorgang sehr schnell abnutzt, so muß sie
in verhältnismäßig kurzen Zwischenräumen, etwa alle 15 bis 3o Minuten, nachgeschliffen
werden. Ist die Nadel im Laufe der Zeit vollkommen abgenutzt, so wird sie von der
eingebauten Spindel gelöst und eine neue Nadel am Kopf der in Stellung verbleibenden
Spindel eingekittet und zentriert.
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Bei der durch den bisherigen Bau derartiger Bohrmaschinen bedingten
Arbeitsweise besteht erfahrungsgemäß die Hauptarbeit der die maschinelle Einrichtung
und die Abnutzung der Nadel überwachenden Bedienungsperson darin, die Nadel immer
wieder von neuem auf den gewünschten Durchmesser zu schleifen, sowie darin, jeden
Schleifvorgang, insbesondere beim Feinbohren, durch Verwendung eines Mikroskops
genau zu kontrollieren, damit die angeschliffene Spitze nach Form und Durchmesser
mit dem Lochdurchmesser des gerade in Bearbeitung befindlichen Steines genau übereinstimmt.
Mit Rücksicht auf die in kurzen Abständen sich. wiederholende Arbeit des Nachschleifens
und Kontrollierens der Nadelspitze kann die Bedienungsperson nur wenige Maschinen
gleichzeitig bedienen. Außerdem stellt das genaue, gleichmäßige Anschleifen einer
Nadel sowohl an die Geschicklichkeit als auch an die Geduld der Bedienungsperson
große
Anforderungen, weshalb es insbesondere für Ziehsteine feinsten Kalibers sehr schwer
fällt, geeignete Bedienungspersonen zu finden, die neben der Überwachung der Maschine
auch noch den Schleifvorgang mit genügender Sorgfalt und Zuver:.ässigkeit ausführen
können. Die Bohrarbeit von vielen Stunden wird oft nutzlos aufgewandt und der Stein
unbrauchbar gemacht, wenn die Bedienungsperson beispielsweise bei einem schon auf
einen Durchmesser von o,oz mm fortgeschrittenen Loch zwischendurch die Nadelspitze
auf o,o3 mm nachschleift, da alsdann das Loch im Stein unbeabsichtigt aufgeweitet
wird.
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Alle diese Nachteile und Schwierigkeiten bei der bisherigen Art des
Bohrens von Ziehsteinen lassen sich vermeiden, wenn gemäß der Erfindung die die
Bohrn.adelspindel tragende Lagerbüchse nicht mehr, wie bei derartigen Bohrmaschinen
allgemein üblich, ortsfest, .als unverrückbares Maschinenteil in die Bohrmaschine
eingebaut, sondern zusammen mit der Bohrnadel auswechselbar gestaltet wird. Es ist
hierdurch die Möglichkeit gegeben, die ständige Arbeit des Nachschleifens unabhängig
von der Bedienung der Bohrmaschine durch besonders geschulte Personen oder sogar
selbsttätig an einer anderen Stelle des Arbeitsraumes vorzunehmen. Das Nachschleifen
läßt sich an einem besonderen Platze auch durch bessere Hilfsmittel, etwa eine Spezialmaschine,
und bessere Überwachungsmöglichkeit mit größerer Genauigkeit und auch in kürzerer
Zeit durchführen als unmittelbar an der Bohrmaschine, wo die beschränkten Raumverhältnisse
nur die Verwendung verhältnismäßig einfacher Schleifwerkzeuge gestatten und zudem
die Durchführung des Schleifvorganges behindern. Beim Nachschleifen an einem besonderen
Platze kommt es ferner auch nicht mehr darauf an, der nachzuschleifenden Nadel einen
ganz bestimmten Durchmesser zu geben, sondern es genügt, daß der Nadel durch das
Anschleifen irgendein für die verschiedenen aufgestellten Maschinen brauchbarer
Durchmesser gegeben und die mit der Nadel versehene Spindel nach Feststellung des
Nadeldurchmessers in ein Vorratsmagazin eingeordnet wird. Die Bedienungsperson für
die Bohrmaschine hat es alsdann nur nötig, von Zeit zu Zeit die Spindeln der von
ihr überwachten Maschinen herauszunehmen und gegen andere aus dem Vorratsmagazin
entnommene Spindeln mit paßrecht angeschliffenen Bohrnadeln auszuwechseln. Diese
nur noch notwendige Auswechselung der Bohrspindeln läßt sich äußerst schnell bewirken,
wodurch die zur Durchführung des gesamten Bohrvorganges notwendige Zeit erheblich
verkürzt wird. Da die Bohrnadel mit der Spindel und deren Lagerbüchse eine Einheit
bildet und unmittelbar an dieser angeschliffen wird, so ist beim Auswechse'n bzw.
Neueinsetzen einer Spindel nicht zu befürchten, daß ein Schlagen der Nadel in bezug
auf die umlaufende Spindel eintritt.
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Für nach Art eines Pantographen arbeitende, mit zwei oder mehreren
Nadeln ausgerüstete Anreißmaschinen, ebenso wie bei Graviermaschinen, hat man zwar
bereits vorgeschlagen, die die Stichel mit den sie tragenden Spindeln ,auswechse'bar
zu gestalten. Bei derartigen Maschinen gelangen jedoch zufo:ge der kurzen Dauer
des Anreißens fortgesetzt neue Werkstücke oder Werkstückteile unter die Anreiß-
bzw. Gravierstichel. Um diese den jeweils anzureißenden, verschieden bemessenen
und verschieden tief anzuritzenden Werkstücken anpassen und gegebenenfalls die Stichel
.auch vor jedem Anreißen neuer Werkstücke in einer lehrenartigen Hilfseinrichtung
in ihrer gegenseitigen Höhenlage ausrichten bzw. auf gleiche Längen bemessen zu
können, müssen sie notgedrungen sowohl in ihrer Längsrichtung verschiebbar als auch
auswechselb,ar sein. Bei Ziehsteinbohrmaschinen liegen jedoch ganz .andere Arbeitsbedingungen
vor, die sich einesteils durch die große Dauer des Bohrvorganges und andernteils
durch die Feinheit des Werkzeugeis sowie auch durch den Umstand ergeben, daß die
Bohrspindel nebst Nadel nicht längsverschiebbar, sondern nur drehbar ist. Aus diesen
Gründen wurde, wie schon hervorgehoben, bisher eine unverrückbare Lagerung der Bohrspindel
nebst Nadel für unbedingt erforderlich gehalten.
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Um das Auswechseln der Bohrnade'spindel nebst Lagerbüchse fzuerleichtern
und der Spindel nebst Lagerbüchse während des Bohrvorganges eine sichere, unverrückbare
Lage zugeben, wird die Lagerbüchse zweckmäßig in eine pfannenartige Lagerscha'e
eingesetzt und durch Wirkung einer federnden, schnell lösbaren Klemme in dieser
festgehalten. Damit auch in der Längsrichtung der Spindel keine Verschiebung eintreten
kann; wird diese zweckmäßig konisch gestaltet und von einer mit einer entsprechenden
konischen Ausbohrung versehenen zylindrischen Buchse umgeben.
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Auf der Zeichnung ist die neue Bohrmaschine in einer beispielsweisen
Ausführungsform in Abb. i im Aufriß, Abb. a im Grundriß, Abb. 3 im Querschnitt nach
Linie A-B der Abb. i dargestellt.
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Abb. q. zeigt einen- Längsschnitt durch die Bohrspindel.
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Die dargestellte Maschine besteht aus zwei Böcken a, die durch zwei
Gleitstangen b miteinander verbunden sind. Auf den Gleitstangen
sind
zwei Schlitten c, d angebracht, von denen der eine die Bohrspindel und der andere
den Werkzeughalter trägt. Die durch Verschiebung auf den Gleitstangen gegeneinander
einstellbaren Schlitten c, d können mittels Feststellmuttern ,e bzw.
f in ihrer Stellung gesichert werden. Der Schlitten c ist mit einer pfannenartigen
Lagerschale g versehen, in der die von einer zylindrischen Buchse lt umgebene Bohrspindel
i ruht und fast in ihrer ganzen Länge abgestützt wird. Am vorderen rechten Ende
der zweckmäßig konisch gestalteten und in einer entsprechenden ionischen Bohrung
der Buchse lt umlaufenden Bohrspindel i ist in üblicher Weise die Bohrnadel
k eingekittet. Die Buchse lt w .eist zweckmäßig ein kleines durch eine Schraube
lt'
verschließbares Loch auf, durch we'_ches der konischen Bohrspindel i Schmiermaterial
zugeführt werden kann. Auf das hintere linke Emd,- der Bohrspindel i ist eine Schnurscheibe
L aufgeklemmt, die der Bohrspindel die notwendige Umdrehung mitteilt. Neben der
Schnurscheibe L ist ,an einem kleinen Arme @a' des Gestellbockes eine Leserscheibe
nz angebracht, auf die die Bedienungspersonwährend der Auswechselung der Spindel
den nicht dargestellten Schnurlauf mittels einer drehbaren Gabel n umlegt. Am Schlitten
c ist ferner ein Klenunbügel.o drehbar gelagert; der unter der Wirkung einer Feder
p steht, die bestrebt ist, 'die Buchse h nebst der Spindel i durch den Klemmbügel
o in der pfannenartigen Lagerschale g festzuhalten.
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Der Schlitten d ist mit zwei in einstellbaren Schraubenbolzen d ge'agerten
Rollen r versehen, auf denen ein zylindrischer Stab s ruht, an dessen vorderem linken
Ende das Werkstück bzw. der zu durchbohrende Steint in üblicher Weise ,aufgekittet
ist. Der stabförmige, achsial zur Bohrnadel k und der Spindel i liegende Werkzeughalter
s ist auf der Oberseite mit Einkerbungen s' versehen, in welche eine an einen einstellbaren
Haltera befestigte Bügelfeder r eingreift. Letztere ist bestrebt, den Werkzeughalter
s und damit den Stein ,a dauernd nach vorn in Anlage an die unilaufende Bohrnadel
k zu pressen. An der Unterseite des Halters s ist ein Stift tv befestigt, gegen
den sich der eine Arm eines unter dem Einfluß eines umlaufenden Exzenters y stehender
Schalthebel z legt. Durch Wirkung des Exzenters y wird in bestimmten gleichmäßigen
Zeitabständen der Halter s uild damit der Stein t entgegen der Wirkung der Bügelfeder
v zurückgezogen und von der Bohrnadel entfernt. Dem Werkstück bzw. Stein wird somit
durch Wirkung der Feder v eine:rseits und des Exzenters y anderseits fortgesetzt
eine Vor- und Zurückbewegung in bezug auf die umlaufende Bohrnadel erteilt.
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Ist nach einer gewissen Arbeitsdauer eine Abnutzung der Bohrnadel
eingetreten, so legt die Bedienungsperson mittels der Gabel ta den S.chnur:auf auf
die Leerscheibe um. Die Spindel i ist dadurch stilgesetzt und kann nunmehr, nach
S;illsetzung der Werkzeughalterbewegung und Anhebung des sie haltenden Klemmbüge:s
o aus der pfannenartigen Lagerschale g, die zur Er'eichteru g des Herausheb.ens
der Spindel zweckmäßig einen Ausschnitt g' aufweist, herausgenommen und gegen eine
neue Spindel mit paßrzcht angesehliffener Nadel ausgetauscht werden. Der Werkstückh.alter
s wird dann wieder in Gang gesetzt und der Schnurlauf auf die Schnurscheibe der
neueingesetzten Spindel gelegt.
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Etwaige geringfügige Abänderungen in der Achsenrichtun g der Bohrnadel
und des Steinloches sind dabei be_anglos, da der Stein am Halters nachgiebig aufgesetzt
ist und durch die Nadelspitze selbst in die übereinstimmende richtige Lage gedrückt
wird.
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Die Mittel zur Vor- und Zurückbewegung des Werkstückes und die Mittel
zur Umdrehung der Bohrspindel können be'iebige s--in. Die Festklemmung der Bohrspindel
in der pfannenartigen Lagerschale kann gleichfalls in beliebiger ,anderer Weise
durchgeführt w#crden.
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Die neue Maschine läßt sich außer zum Bohren von Ziehsteinen auch
zur Herstellung von Löchern in Edelsteinen oder auch Kunststeinen benutzen.